高考化学一轮复习精讲精练第03讲 物质的量 气体摩尔体积（精讲）（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

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1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。
【知识梳理】
知识点一 物质的量 摩尔质量
1．物质的量、阿伏加德罗常数
(1)基本概念间的关系
(2)物质的量的规范表示方法
eq \x(x) eq \x(ml) eq \x(H2SO4)
↓ ↓ ↓
数值 单位 指定微粒符号或微粒名称
(3)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n＝N/NA。
【特别提醒】
(1)摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 ml氢(不确切)和1 ml大米(宏观物质)皆为错误说法。
(2)物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。
(3)6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 ml任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。
2．摩尔质量
(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·ml－1。公式：M＝eq \f(m,n)。
(2)数值：以 g·ml－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
【易错警示】
(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。
(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·ml－1或kg·ml－1，相对原子(或分子)质量的单位为1。
(3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。
知识点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1．影响物质体积的因素
(1)微粒的大小(物质的本性)
(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)
(3)微粒的数目(物质的量的大小)
2．气体摩尔体积
(1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。
(2)常用单位：L/ml(或L·ml－1)。
(3)数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101 kPa)约为22.4 L·ml－1。
(4)计算公式：Vm＝eq \f(V,n)。
(5)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。
【误区警示】气体摩尔体积(22.4 L·ml－1)应用的“五大误区”
(1)使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。
(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·ml－1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·ml－1。
(4)22.4 L气体，在标准状况下的物质的量是1 ml，在非标准状况下，可能是1 ml，也可能不是1 ml。
(5)物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。
3．阿伏加德罗定律及推论
(1)阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
即“三同”(T、p、V)eq \(――→,\s\up7(定))“一同”(n)。
(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。
(3)阿伏加德罗定律的推论
以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度。
【方法技巧】
(1)气体的体积受温度和压强影响，和分子大小无关。
(2)标准状况(0 ℃，101 kPa)，水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等物质不是气体，慎用22.4 L·ml－1。
(2)应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝eq \f(m,M)、ρ＝eq \f(m,V)导出。
【典例剖析】
高频考点一 物质的量 摩尔质量
例1、(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是( )
A．24 g镁与27 g铝含有相同的质子数
B．等质量的氧气和臭氧，电子数相同
C．1 ml重水与1 ml水中，中子数比为2∶1
D．1 ml乙烷和1 ml乙烯，化学键数目相同
【误区警示】
(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。
(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·ml－1或kg·ml－1，相对原子(或分子)质量的单位为1。
(3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。
【变式探究】（河北衡水中学调研）下列说法正确的是（ ）A．1ml N2 的质量是14g B．H2SO4的摩尔质量是98 g/ml
C．H2O的摩尔质量是18 D．1ml HCl的质量是36.5 g /ml
高频考点二 气体摩尔质量
例2、（黑龙江哈尔滨六中模拟）在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________，NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)；
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为____________；
(3)在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为____________________________________________________。
【方法技巧】求解气体摩尔质量的“五方法”
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq \f(m,n)。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝eq \f(NA·m,N)。
(3)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4(g·ml－1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：eq \f(M1,M2)＝D。
(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【变式探究】（河南省驻马店经济开发区高级中学模拟）在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。若乙气体是CO，则甲气体可能是( )
A．H2S B．HCl C．NH3 D．Cl2
高频考点三 气体体积的测量
例3、 (黑龙江省六校联考)探究Na2O2产品中是否有Na2O(不含其他杂质)。
准确称取m g产品按如图装置进行实验。读数前，上下移动水准瓶，其目的是______________________。
测得起始读数为V1 mL，终点读数为V2 mL(已转换成标准状况)。当______________________时，产品含氧化钠(用含m、V1、V2的代数式表示)。
【方法技巧】气体体积的测量
气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)。也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法：
(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E是5种直接测量气体体积的常见装置。
A装置：测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。
B装置：排液体法收集气体后直接测量其体积。
C装置：直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的液体的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
(2)间接测量法。如图F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
(3)消除外因(温度、压强)对气体体积的影响。
(4)读数时，请勿使用“视线与凹液面相切”之类的描述，“相切”表达语意不准确，仰视、俯视的情况下，视线都能与凹液面相切。
【变式探究】（山西大同一中模拟）
已知：i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O
ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气
某同学利用如图所示装置，测定某混合气体中H2、CO、SO2和O2的质量分数：
(1)D瓶测定的气体是________；
(2)E瓶中发生反应的离子方程式为__________________；
(3)为了准确读取H中量气管的数据，读数时除了视线与凹液面最低处相平以外，还要注意________________________。
高频考点四 阿伏加德罗定律及其应用
例4．（河南省洛阳一中模拟）一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法不正确的是( )
A．该温度和压强可能是标准状况
B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 L
C．每个该气体分子含有2个原子
D．若O2在该条件下为气态，则1 ml O2在该条件下的体积也为30 L
【变式探究】(河北省保定高三模拟)取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状态，如图所示。A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是( )
描述
关系
三正比
同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比
eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)
同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比
eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)
同温同压下，气体的密度比等于它们的摩尔质量之比
eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)
二反比
同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
eq \f(V1,V2)＝eq \f(M2,M1)
同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
eq \f(p1,p2)＝eq \f(M2,M1)
一连比
同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比
eq \f(m1,m2)＝eq \f(M1,M2)＝eq \f(ρ1,ρ2)